CN104590573A - 直升机避障系统及避障方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直升机避障系统及避障方法，该系统包括：红外传感器、毫米波雷达测距设备、主控设备和显示屏；红外传感器与主控设备相连，用于采集直升机周围环境的视频信息并发给主控设备；毫米波雷达测距设备包含至少两个毫米波雷达测距单元，分别与主控设备相连，一个毫米波雷达测距单元用于探测直升机下方障碍物与直升机的第一距离信息，其余毫米波雷达测距单元用于探测在预定高度水平面上直升机周围障碍物与直升机的第二距离信息，并将第一距离信息和/或第二距离信息发给主控设备；主控设备用于将第一距离信息和/或第二距离信息融合到视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息；显示屏用于显示该信息。有效识别障碍物。

Description

直升机避障系统及避障方法

技术领域

本发明涉及直升机防撞雷达避障技术领域，尤其涉及一种直升机避障系统及避障方法。

背景技术

近年来，众多学者和单位从事障碍物检测和直升机避障的研究。对于直升机防撞雷达避障系统，传统的光学成像方式受到光学环境和天气状况的影响，并不能全天候全天时地工作。而其他避障研究也存在一定的缺陷。例如，使用广角像机获取高分辨率、广角范围的影像，来获取障碍物的光流信息，通过对光流场的分析高效感知障碍物，该方法最大缺点在于直升机悬停或低速航巡状态时，很难获得周围地物的光流信息，那么也无法感知直升机周围的障碍物。又如，使用单目视觉技术实现直升机避障，这项技术需要在高精度的定位定姿传感器的辅助下，才能得到与障碍物的绝对距离，根据单目视觉测距所用到的小孔成像原理可知，很小的相机运动误差能带来较大的距离计算误差。再如，基于单个视频相机实现飞行器避障，其实现原理是利用多帧视频数据上障碍物特征点的检测和配准，基于交会法计算出它们的空间坐标，并根据这些特征点空间位置判断飞行器与障碍物之间的距离，该方案虽然利用传感器获取了相机的空间位置和姿态，但是各帧中的特征点相关匹配误差仍然会带来较大距离测量误差。另外，还有一些研究提出了立体视觉方法检测障碍物，由于该方法采用的传感器的重量较激光扫描仪轻，非常适用于小型飞行器装载，并能在没有定位定姿传感器的支持下，快速、高精度地获取飞行器与障碍物间距，实现环境感知的目的，不过与基于可见光的系统一样，该系统的使用受到天气情况和光学环境制约。

目前，还有人研究红外传感器应用于直升机防撞领域，这些研究还停留在理论研发阶段，利用红外传感器来识别障碍物，前提是利用红外传感器获取高质量的障碍物图像，而且即使获取了高质量的障碍物识别结果，由于红外传感器并不能获得障碍物和直升机之间的相对位置，因此单依靠红外传感器为飞行员提供的预警信息是不全面的。

另外，还存在使用毫米波防撞雷达进行避障的系统。以霍尼韦尔公司的MARKXXII系统为例，该避障系统包括：主控电脑、GPS天线、毫米波成像雷达和告警系统，该系统的软件和硬件设备具备相同的价值。软件中主要包括：地形数据库、不同飞行模式设定以及与飞行相关的信息显示与预警系统。该系统中，毫米波成像雷达采用Wx波段，扫描直升机前方视场范围内的地形、障碍物，得到的信息包括前方视场内地物的三维信息，系统重点区分了架空线、孤立塔、孤立树等对飞行安全造成威胁的微小地物，并以设定的颜色显示障碍物的危险程度。该系统源于大型客机的近地避障系统，系统提供的数据和使用习惯与大型民航客机类似。

但是，上述系统存在以下缺陷：

(1)由于MARK XXII的雷达系统是前向扫描成像雷达，因此，当MARK XXII和目视飞行规则(Visual Flight Rules，简称为VFR)集成时，只提供前方扫描区域内的障碍物信息，飞行员无法获取当前直升机周围的障碍物预警信息；

(2)MARK XXII系统中毫米波成像雷达提供的是一种真彩色预警示意图，该系统以颜色判断前方障碍物的危险程度，为飞行员提供的是雷达视场内表示危险程度的二维信息，无法为飞行员提供直观的地理环境信息；

(3)MARK XXII系统中毫米波成像雷达提供的数据只能和地形数据库中的空间信息并行显示在两个显示屏上，而不能融合显示，飞行员需要通过对比观察两个显示屏提供的信息才能更好地判断直升机周围的地形、障碍物情况；

(4)MARK XXII系统是针对直升机研制的近地告警系统，该系统的数据格式和接口都是专用的，只能通过霍尼韦尔公司提供的专业工具进行数据的转移和导入导出，不能针对电力巡线系统的特点进行改进和系统集成等扩展操作。

发明内容

本发明提供了一种直升机避障系统及避障方法，以至少解决现有技术中大部分直升机避障系统受光学和天气影响，不能全天候全天时地工作，且已有的能够全天候全天时工作的避障系统成本过高，以及获得的预警信息不够全面直观的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种直升机避障系统，包括：红外传感器、毫米波雷达测距设备、主控设备和显示屏；所述红外传感器设置在机载吊舱系统中，所述机载吊舱系统安装在直升机外的机头下方；所述毫米波雷达测距设备安装在直升机外的驾驶员座舱位置的正下方；所述主控设备和所述显示屏均设置在所述驾驶员座舱内；所述红外传感器，与所述主控设备相连，用于实时采集所述直升机周围环境的视频信息，并将所述视频信息发送给所述主控设备；所述毫米波雷达测距设备包含至少两个毫米波雷达测距单元，分别与所述主控设备相连，其中一个毫米波雷达测距单元用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的第一距离信息，其余毫米波雷达测距单元用于实时探测在预定高度的水平面上所述直升机周围的障碍物与所述直升机的第二距离信息，并将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息发送给所述主控设备；所述主控设备，用于接收所述视频信息以及所述第一距离信息和/或所述第二距离信息，并将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息融合到所述视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息；所述显示屏，与所述主控设备相连，用于显示所述包含障碍物距离信息的视频信息。

在一个实施例中，所述毫米波雷达测距设备包括：五个毫米波雷达测距单元，其中，一个毫米波雷达测距单元正对着所述直升机的下方，由第一雷达主机控制，用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的所述第一距离信息；四个毫米波雷达测距单元在同一水平面上构成矩形，由第二雷达主机控制，每个毫米波雷达测距单元用于实时探测在其前方的所述同一水平面上90度范围内的障碍物与所述直升机的所述第二距离信息；相邻两个毫米波雷达测距单元之间通过金属阻隔。

在一个实施例中，所述毫米波雷达测距设备包括：九个毫米波雷达测距单元，其中，一个毫米波雷达测距单元正对着所述直升机的下方，由第三雷达主机控制，用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的所述第一距离信息；八个毫米波雷达测距单元在同一水平面上构成八边形，由第四雷达主机控制，每个毫米波雷达测距单元用于实时探测其前方的所述同一水平面上45度范围内的障碍物与所述直升机的所述第二距离信息；相邻两个毫米波雷达测距单元之间通过金属阻隔。

在一个实施例中，所述毫米波雷达测距单元包括：接收模块，用于接收来自所述主控设备广播的请求指令，并从所述请求指令中获得目标地址；比较模块，连接至所述接收模块，用于将所述目标地址与自身地址进行比较；发送模块，连接至所述比较模块，用于在所述比较模块确定所述目标地址与自身地址一致的情况下，向所述主控设备发送实时探测的距离信息。

在一个实施例中，所述红外传感器分别通过串行总线、视频总线与所述主控设备相连；所述红外传感器包括：第一收发模块、调整模块和拍照模块；所述第一收发模块，用于通过所述串行总线向所述主控设备发送所述红外传感器的当前角度信息；通过所述视频总线向所述主控设备发送所述视频信息；通过所述串行总线接收来自所述主控设备的转动指令；以及通过所述串行总线接收来自所述主控设备的拍照指令，将照片返回给所述主控设备；其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角；所述调整模块，连接至所述第一收发模块，用于根据所述转动指令调整所述红外传感器的角度；所述拍照模块，连接至所述第一收发模块，用于根据所述拍照指令拍摄照片。

在一个实施例中，所述第一收发模块，还用于通过所述串行总线接收来自所述主控设备的参数调整指令，以根据所述参数调整指令调整所述红外传感器的工作参数。

在一个实施例中，所述系统还包括：报警器，设置在所述驾驶员座舱内，与所述主控设备相连，用于接收来自所述主控设备的报警信息，并根据所述报警信息进行报警；所述显示屏，还用于显示警告标志。

在一个实施例中，所述报警器，还用于接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给所述主控设备，由所述主控设备对飞行员操作信息进行记录。

在一个实施例中，所述主控设备包括：第二收发模块、处理模块和存储器，其中，所述第二收发模块，用于接收来自所述红外传感器的当前角度信息、所述视频信息和照片；接收来自所述毫米波雷达测距设备的所述第一距离信息和/或所述第二距离信息；在根据所述包含障碍物距离信息的视频信息确定所述障碍物与所述直升机的距离达到预设阈值后，向所述红外传感器发送拍照指令以及向报警器发送报警信息；向所述红外传感器发送参数调整指令；以及根据所述直升机的当前工作状态及所述红外传感器的当前角度向所述红外传感器发送转动指令，以调整所述红外传感器的角度；其中，工作状态包括：起降状态、巡航状态和作业状态；所述处理模块，连接至所述第二收发模块，用于将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息融合到所述视频信息中；所述存储器，连接至所述第二收发模块，用于存储所述照片。

在一个实施例中，所述系统还包括：电力线巡检设备接口，用于与电力线巡检设备连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种直升机避障方法，基于上述任一种的直升机避障系统，所述方法包括：主控设备确定直升机的当前工作状态，并根据所述当前工作状态确定待探测区域；所述主控设备根据所述待探测区域以及红外传感器的当前角度生成转动指令，并向所述红外传感器发送所述转动指令，以调整所述红外传感器的角度；所述红外传感器实时采集所述直升机周围环境的视频信息，并将所述视频信息发送给所述主控设备；毫米波雷达测距设备实时探测所述直升机周围的障碍物与所述直升机的距离信息，并将所述距离信息发送给所述主控设备；所述主控设备接收所述视频信息和所述距离信息，将所述距离信息融合到所述视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息，并在显示屏上显示所述包含障碍物距离信息的视频信息。

在一个实施例中，主控设备根据所述当前工作状态确定待探测区域包括：如果所述直升机的当前工作状态为起降状态，所述主控设备确定所述直升机的周围环境为待探测区域；如果所述直升机的当前工作状态为巡航状态，所述主控设备确定以所述直升机的飞行方向为主线的两边预定角度的区域为待探测区域；如果所述直升机的当前工作状态为作业状态，所述主控设备判断所述直升机与所巡线路的相对位置关系，确定所述所巡线路对应的区域为待探测区域。

在一个实施例中，毫米波雷达测距设备将所述距离信息发送给所述主控设备包括：所述毫米波雷达测距设备中的每一个毫米波雷达测距单元均接收到所述主控设备广播的请求指令，解析所述请求指令获得目标地址；所述毫米波雷达测距单元将所述目标地址与自身地址进行比较，并在所述目标地址与自身地址一致的情况下，向所述主控设备发送所述距离信息。

在一个实施例中，在每一个毫米波雷达测距单元均接收到所述主控设备广播的请求指令之前，所述方法还包括：所述主控设备获取所述红外传感器的当前角度信息，将所述当前角度信息转换成目标地址，其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角；所述主控设备根据所述目标地址生成请求指令并广播所述请求指令。

在一个实施例中，所述方法还包括：如果需要调整所述红外传感器的视频图像，所述主控设备向所述红外传感器发送参数调整指令；所述红外传感器根据所述参数调整指令调整工作参数。

在一个实施例中，在所述主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，所述方法还包括：所述主控设备根据所述包含障碍物距离信息的视频信息确定所述障碍物与所述直升机的距离达到预设阈值后，向所述红外传感器发送拍照指令以及向报警器发送报警信息；所述红外传感器根据所述拍照指令进行拍照，并将照片返回给所述主控设备进行存储；所述报警器接收所述报警信息后，根据所述报警信息进行报警；所述显示屏显示警告标志。

在一个实施例中，在所述报警器进行报警之后，所述方法还包括：所述报警器接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给所述主控设备，由所述主控设备对飞行员操作信息进行记录。

在一个实施例中，在所述主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，所述方法还包括：所述主控设备根据所述包含障碍物距离信息的视频信息提示巡检人员线路逼近。

通过本发明的直升机避障系统及避障方法，集成了红外传感器和毫米波雷达测距设备，利用红外传感器获取障碍物轮廓信息，利用毫米波雷达测距设备实现直升机与障碍物之间的精确测距，将障碍物轮廓信息与距离信息融合，实现了空域障碍物的有效识别与测距，不再受光学和天气影响，能够全天候全天时地工作，且能够为飞行员提供全面直观的视频避障信息，从而提高了直升机电力巡线的安全保障。并且，毫米波雷达测距设备成本低廉，以较低成本实现直升机避障系统全天候全天时工作，有利于直升机避障系统的大规模推广使用。另外，为飞行员提供的避障信息是以红外视频影像为基础的距离显示，与目视看到的周围环境类似，简单容易判读。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的直升机避障系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例的毫米波雷达测距设备的结构示意图；

图3是本发明另一实施例的毫米波雷达测距设备的结构示意图；

图4是本发明一实施例的毫米波雷达测距单元的结构框图；

图5是本发明一实施例的红外传感器的结构及连接示意图；

图6是本发明另一实施例的直升机避障系统的结构示意图；

图7是本发明一实施例的主控设备的结构框图；

图8是本发明一实施例的直升机避障方法的流程图；

图9是本发明一实施例的直升机避障系统的连接结构示意图；

图10是本发明一实施例的红外传感器与毫米波雷达测距设备联动提供避障信息以及进行预警和记录的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种直升机避障系统，图1是本发明实施例的直升机避障系统的结构示意图。如图1所示，该直升机避障系统包括：红外传感器10、毫米波雷达测距设备20、主控设备30和显示屏40。主控设备30可以是计算机，在一实施例中，可以为加固式计算机EPC。下面对其结构进行详细说明。

红外传感器10设置在机载吊舱系统50中，机载吊舱系统50安装在直升机外的机头60下方；毫米波雷达测距设备20安装在直升机外的驾驶员座舱70位置的正下方；主控设备30和显示屏40均设置在驾驶员座舱70内。在实际应用中，毫米波雷达测距设备20可以与机载吊舱系统50的位置错开，以便实现全方位测距，例如，毫米波雷达测距设备20靠左侧设置。

红外传感器10，与主控设备30相连，用于实时采集直升机周围环境的视频信息，并将视频信息发送给主控设备30，当障碍物在红外传感器10的拍摄范围时，障碍的物轮廓将出现在视频画面中。

毫米波雷达测距设备20包含至少两个毫米波雷达测距单元21，分别与主控设备30相连，其中一个毫米波雷达测距单元21用于实时探测直升机下方的障碍物与直升机的第一距离信息，其余毫米波雷达测距单元21用于实时探测在预定高度的水平面上直升机周围的障碍物与直升机的第二距离信息，并将第一距离信息和/或第二距离信息发送给主控设备30。由至少一个毫米波雷达测距单元21实现预定高度水平面上360度的障碍物距离探测，该水平面可以根据直升机的飞行高度确定。障碍物与直升机的距离指的是，在雷达的探测面(即预定高度的水平面)上障碍物与直升机上最近的两个点的距离。毫米波雷达测距设备20可以通过串行总线(例如RS422/RS485)与主控设备30相连，每个毫米波雷达测距单元21均连接到串行总线上，从而每个毫米波雷达测距单元21均可以向主控设备30发送距离信息。

主控设备30，用于接收视频信息以及第一距离信息和/或第二距离信息，并将第一距离信息和/或第二距离信息融合到视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息。

显示屏40，与主控设备30相连，用于显示包含障碍物距离信息的视频信息。例如，在显示的视频图像上，标注出障碍物所在位置、直升机所在位置及障碍物与直升机的距离200m。

通过本发明实施例的直升机避障系统，集成了红外传感器10和毫米波雷达测距设备20，利用红外传感器10获取障碍物轮廓信息，利用毫米波雷达测距设备20实现直升机与障碍物之间的精确测距，将障碍物轮廓信息与距离信息融合，实现了空域障碍物的有效识别与测距，不再受光学和天气影响，能够全天候全天时地工作，且能够为飞行员提供全面直观的视频避障信息，从而提高了直升机电力巡线的安全保障。并且，毫米波雷达测距设备20可以用小尺寸天线实现高分辨力和高扫描速率，能够探测电力线等直径较小的目标，且重量、体积、功耗均与直升机的装载能力相适应，并且能在雨雪、烟雾和沙尘等条件下工作，具有很强的抗地杂波能力；使用成本低廉毫米波雷达测距设备20代替成本较高的成像雷达，以较低成本实现直升机避障系统全天候全天时工作，有利于直升机避障系统的大规模推广使用。另外，为飞行员提供的包含障碍物距离信息的视频信息(或称为避障信息)是以红外视频影像为基础的距离显示，与目视看到的周围环境类似，简单容易判读。

上述结构的毫米波雷达测距设备20，可以利用低成本传感器的组合，成本低廉；有负责探测直升机下方障碍物距离的单元，也有负责探测直升机周围一圈的障碍物距离的单元，可以实现全面精确的障碍物测距。

在实际应用中，可以根据实际情况选择毫米波雷达测距设备20的具体构成。

在一个实施例中，如图2所示，毫米波雷达测距设备20可以包括：五个毫米波雷达测距单元21，其中，一个毫米波雷达测距单元21正对着直升机的下方，由第一雷达主机22控制(图2中虚线表示雷达主机与其控制的毫米波雷达测距单元之间的连接)，用于实时探测直升机下方的障碍物与直升机的第一距离信息；四个毫米波雷达测距单元21在一个水平面上构成矩形，由第二雷达主机23控制，每个毫米波雷达测距单元21用于实时探测其前方的该水平面上90度范围内的障碍物与直升机的第二距离信息，从而该四个毫米波雷达测距单元21可以实现该水平面上360度范围内的障碍物距离探测。

在一个实施例中，如图3所示，毫米波雷达测距设备20可以包括：九个毫米波雷达测距单元21，其中，一个毫米波雷达测距单元21正对着直升机的下方，由第三雷达主机24控制(图3中虚线表示雷达主机与其控制的毫米波雷达测距单元之间的连接)，用于实时探测直升机下方的障碍物与直升机的第一距离信息；八个毫米波雷达测距单元21在同一水平面上构成八边形，由第四雷达主机25控制，每个毫米波雷达测距单元21用于实时探测其前方水平面上45度范围内的障碍物与直升机的距离信息。经过试验证明，九个毫米波雷达测距单元21构成的上述结构的毫米波雷达测距设备20的测距效果较好，得到的数据比较准确。。

相邻的毫米波雷达测距单元21之间可以通过金属阻隔，例如，铝板等，以避免各毫米波雷达测距单元21之间互相干扰。

如图4所示，在一个实施例中，毫米波雷达测距单元21可以包括：接收模块211、比较模块212和发送模块213。其中，接收模块211，连接至主控设备30，用于接收来自主控设备30广播的请求指令，并从请求指令中获得目标地址；比较模块212，连接至接收模块211，用于将目标地址与自身地址进行比较；发送模块213，连接至比较模块212和主控设备30，用于在比较模块212确定目标地址与自身地址一致的情况下，向主控设备30发送实时探测的距离信息。

本实施例中，毫米波雷达测距单元21不主动向主控设备30发送距离信息，而是根据地址匹配，使得需要使用的该毫米波雷达测距单元21上传距离信息，避免了数据量过大，导致主控设备30负担重的情况，尤其是在不需要所有方位上的距离信息的情况下，如果实时上传所有距离信息，给主控设备30增加了不必要的负担。

如图5所示，在一个实施例中，红外传感器10分别通过串行总线、视频总线(视频信号线)与主控设备30相连。串行总线用于双向传输控制信息，视频总线用于传输红外视频信息。本实施例中的串行总线可以是RS232(现有的红外传感器的接线为RS232)，也可以使用其他类型的串行总线，如RS485等。红外传感器10和毫米波雷达测距设备20采用不同的总线方式和主控设备30并行连接，互不干扰，利于信息的快速传输，提高效率。

红外传感器10包括：第一收发模块11、调整模块12和拍照模块13。其中，第一收发模块11，用于通过串行总线向主控设备30发送红外传感器10的当前角度信息；通过视频总线向主控设备30发送视频信息；通过串行总线接收来自主控设备30的转动指令；以及通过串行总线接收来自主控设备30的拍照指令，将照片返回给主控设备30；其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角。调整模块12，连接至第一收发模块11，用于根据转动指令调整红外传感器10的角度。拍照模块13，连接至第一收发模块11，用于根据拍照指令拍摄照片。

本实施例中，红外传感器10通过第一收发模块11和串行总线向主控设备30发送红外传感器10的当前角度信息，主控设备30根据该当前角度信息确定使用对应位置的毫米波雷达测距单元21，以获得红外传感器10在当前角度下可获得的视频范围内的障碍物与直升机的距离。转动指令用于调整红外传感器10的角度，例如，红外传感器10的初始状态一般是朝向机头正前方，即红外传感器10的当前角度为0度(简单而言，一般飞行方向为0度，沿飞行方向所在的水平面顺时针旋转，即为0度至360度。具体应用中，根据实际情况需要考虑俯仰角、横滚角和方位角)，想要获得直升机左前方90度范围内的障碍物情况，则需要发送转动指令，将红外传感器10的角度调整到270度，然后再控制红外传感器10匀速转动(可以手动或自动控制)，直到转到360度，从而获取该270度至360度之间的这90度范围内的障碍物情况。当障碍物与直升机的距离达到预定阈值时，可以利用拍照指令控制红外传感器10对当前障碍物的界面进行拍照，以照片的形式存储障碍物记录，以备后续查看。

在另一个实施例中，上述第一收发模块11，还可以用于通过串行总线接收来自主控设备30的参数调整指令，以根据参数调整指令调整红外传感器10的工作参数。本实施例中，如果视频图像需要调整，例如，想要获得更加清晰的视频图像或者放大的视频图像，可以通过主控设备30发出参数调整指令，调节焦距等红外传感器的工作参数，以获得更加清晰可靠的视频信息。

在一个实施例中，如图6所示，上述系统还可以包括：报警器80，设置在驾驶员座舱70内，与主控设备30相连，用于接收来自主控设备30的报警信息，并根据报警信息进行报警。具体的，可以进行声光报警。

另外，显示屏40，还可以用于显示警告标志。可以在显示的视频信息中的障碍物位置显示警告标志，例如，闪烁的危险标志，以提醒飞行员有障碍物存在。

报警器80，还可以用于接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给主控设备30，由主控设备30对飞行员操作信息进行记录。方便后续查看飞行员的操作记录。

如图7所示，主控设备30可以包括：第二收发模块31、处理模块32和存储器33。

其中，第二收发模块31，用于接收来自红外传感器10的当前角度信息、视频信息和照片；接收来自毫米波雷达测距设备20的第一距离信息和/或第二距离信息；在根据包含障碍物距离信息的视频信息确定障碍物与直升机的距离达到预设阈值后，向红外传感器10发送拍照指令以及向报警器80发送报警信息；向红外传感器10发送参数调整指令；以及根据直升机的当前工作状态及红外传感器10的当前角度向红外传感器10发送转动指令，以调整红外传感器10的角度；其中，工作状态包括：起降状态、巡航状态和作业状态；

处理模块32，连接至第二收发模块31，用于将第一距离信息和/或第二距离信息融合到视频信息中；

存储器33，连接至第二收发模块31，用于存储照片。

本实施例中，根据直升机工作状态确定待探测区域，可以避免探测不必要的区域，进而避免了不必要的数据量，减轻主控设备30的负担。

具体的，如果直升机的当前工作状态为起降状态，主控设备30确定直升机的周围环境为待探测区域(周围环境指的是直升机前后左右一圈以及直升机下方)，其中向下的距离是离地高度，其它八个距离信息为周围障碍物距离信息。

如果直升机的当前工作状态为巡航状态，主控设备30确定以直升机的飞行方向为主线的两边预定角度(例如90度、95度、100度等根据实际情况任意设置)的区域为待探测区域。以上述9个毫米波雷达测距单元21的排布为例，在巡航状态下，主要探测直升机前方的区域，可以正前方的毫米波雷达测距单元21覆盖信息为主，将其左右两个毫米波雷达测距单元21覆盖范围的数据作为辅助参考，提高预警效果。

如果直升机的当前工作状态为作业状态(即直升机正在进行巡线，需要低空飞行，并接近电力线，近地环境复杂)，主控设备30判断直升机与所巡线路的相对位置关系，确定所巡线路对应的区域为待探测区域，例如，所巡线路在直升机的右侧，则可探测直升机右侧的那部分区域。根据待探测区域调整红外传感器10的角度，以实时获得相应的视频信息和距离信息，进而得到包含障碍物距离信息的视频信息。

在一个实施例中，上述系统还可以包括：电力线巡检设备接口，用于与电力线巡检设备连接。方便直升机避障系统与目前使用的电力线巡检设备的集成，不仅用于避障(提醒飞行员)，还可以用于电力巡检(向巡检人员提供参考信息)。当然还可以包括软件接口。预留与电力巡检设备连接的接口，提高了电力线巡检业务效率和自动化水平。

以上所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。例如，主控设备30可以包括：多个接收模块，分别用于接收来自红外传感器10和毫米波雷达测距设备20的信息；多个发送模块，分别用于向红外传感器10发送拍照指令、参数调整指令、转动指令以及向报警器80发送报警信息，例如，通过视频采集卡接收视频信息，利用数据通信卡与毫米波雷达测距设备20进行数据通信。只要能实现本发明的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。

本发明实施例还提供了一种直升机避障方法，基于上述直升机避障系统实现。图8是本发明实施例的直升机避障方法的流程图，如图8所示，该方法包括：

步骤S801，主控设备确定直升机的当前工作状态，并根据当前工作状态确定待探测区域，其中，工作状态包括：起降状态、巡航状态和作业状态；

步骤S802，主控设备根据待探测区域以及红外传感器的当前角度生成转动指令，并向红外传感器发送转动指令，其中，转动指令用于调整红外传感器的角度；

步骤S803，红外传感器实时采集直升机周围环境的视频信息，并将视频信息发送给主控设备；

步骤S804，毫米波雷达测距设备实时探测直升机周围的障碍物与直升机的距离信息，并将距离信息发送给主控设备；

步骤S805，主控设备接收视频信息和距离信息，将距离信息融合到视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息，并在显示屏上显示该包含障碍物距离信息的视频信息。

通过本实施例的直升机避障方法，利用红外传感器获取障碍物轮廓信息，利用毫米波雷达测距设备实现直升机与障碍物之间的精确测距，将障碍物轮廓信息与距离信息融合，实现了空域障碍物的有效识别与测距，不再受光学和天气影响，能够全天候全天时地工作，且能够为飞行员提供全面直观的视频，从而提高了直升机电力巡线的安全保障。并且，毫米波雷达测距设备成本低廉，以较低成本实现直升机避障系统全天候全天时工作，有利于直升机避障系统的大规模推广使用。另外，为飞行员提供的包含障碍物距离信息的视频信息(或称为避障信息)是以红外视频影像为基础的距离显示，与目视看到的周围环境类似，简单容易判读。

根据直升机工作状态确定待探测区域，可以避免探测不必要的区域，输出特定的包含障碍物距离信息的视频信息(即避障信息或预警辅助信息)，进而避免了不必要的数据量，减轻主控设备的负担。例如，直升机处于巡航状态，一般只需要探测直升机正前方的障碍物情况；直升机处于起降状态，则需要探测直升机周围一圈以及下方的障碍物情况，避免发生意外；直升机处于作业状态，可以探测直升机周围一圈以及下方的障碍物情况，也可以根据具体情况确定合适的待探测区域。

在一个实施例中，主控设备根据当前工作状态确定待探测区域包括：

(1)如果直升机的当前工作状态为起降状态，主控设备确定直升机的周围环境为待探测区域。此处周围环境指的是直升机前后左右一圈以及直升机下方。

(2)如果直升机的当前工作状态为巡航状态，主控设备确定以直升机的飞行方向为主线的两边预定角度的区域为待探测区域。预定角度可以是80度、90度、95度、100度等根据实际情况任意设置。

(3)如果直升机的当前工作状态为作业状态，主控设备判断直升机与所巡线路的相对位置关系，确定所巡线路对应的区域为待探测区域。例如，所巡线路在直升机飞行方向的右侧，则可以只探测直升机右侧的区域，控制红外传感器转动，获得直升机右侧场景的视频信息，以及根据对应位置的毫米波雷达测距单元获得直升机右侧的障碍物距离信息。

考虑到如果毫米波雷达测距设备实时主动将距离信息上传给主控设备，数据量很大，会增加主控设备的负担，尤其是不需要所有方位上的距离信息的情况下，增加了不必要的负担。本发明一实施例提供了以下方法实现毫米波雷达测距设备将距离信息发送给主控设备：毫米波雷达测距设备中的每一个毫米波雷达测距单元均接收到主控设备广播的请求指令，解析请求指令获得目标地址；毫米波雷达测距单元将目标地址与自身地址进行比较，并在目标地址与自身地址一致的情况下，向主控设备发送距离信息。这样就可以避免数据量大以及不必要的数据的问题。

在每一个毫米波雷达测距单元均接收到主控设备广播的请求指令之前，上述方法还包括：主控设备获取红外传感器的当前角度信息，将当前角度信息转换成目标地址，其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角；主控设备根据目标地址生成请求指令并广播请求指令。也就是说，红外传感器的角度与毫米波雷达测距设备中对应位置的毫米波雷达测距单元的地址存在对应关系，从而可以获得视频信息以及该视频信息展示的场景内障碍物的距离信息，进而将二者融合，得到直观的全面的避障信息。

如果需要调整红外传感器的视频图像，例如，想要获得更加清晰的视频图像或者放大的视频图像，可以通过主控设备向红外传感器发送参数调整指令；红外传感器根据参数调整指令调整工作参数。工作参数可以是焦距等红外传感器的参数。

在主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，直升机避障方法还可以包括：根据包含障碍物距离信息的视频信息进行预警以及对障碍物进行记录。具体的，主控设备根据包含障碍物距离信息的视频信息确定障碍物与直升机的距离达到预设阈值后，向红外传感器发送拍照指令以及向报警器发送报警信息；红外传感器根据拍照指令进行拍照，并将照片返回给主控设备进行存储；报警器接收报警信息后，根据报警信息进行报警；显示屏显示警告标志。

探测到障碍物后，获得障碍物的轮廓和距离信息，进行报警，提醒飞行员，可以包括声光报警、显示器显示警告标志报警；同时拍照进行记录，便于后续查看。

在报警器进行报警之后，上述方法还可以包括：报警器接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给主控设备，由主控设备对飞行员操作信息进行记录。方便后续查看飞行员的操作记录。

除了向飞行员提示报警之外，巡检人员进行巡检的过程中，需要寻找电力线，因此，也可以提示巡检人员有障碍物，以便巡检人员有目的性的查看是否是电力线，方便查找，提高电力线巡检业务效率和自动化水平。具体的，在主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，上述方法还包括：主控设备根据该包含障碍物距离信息的视频信息提示巡检人员线路逼近。

另外，视频信息、障碍物照片信息以文件的方式存储，而毫米波雷达测距设备的距离信息可以存储在ACCESS数据库中，上述三个信息可以通过统一的文件检索信息结构实现检索。

为了更清楚的理解本发明的技术方案，以下结合图9和10的具体实施例进行详细说明。

图9是本发明一实施例的直升机避障系统的连接结构示意图。如图9所示，红外传感器10分别通过RS232总线、视频总线与主控设备30(可以是加固计算机EPC)相连，在RS232总线上实现控制信息的双向交互，在视频总线上向主控设备30传输红外视频数据。其中，控制信息包括：角度信息(俯仰角、横滚角和方位角)、系统状态信息(如红外的工作参数)、伺服电机控制指令(用于控制红外传感器10的转动)、红外镜头控制指令(用于控制拍照)。

毫米波雷达测距设备20由九个毫米波雷达测距单元(如图9中的1至9所示)构成，分别指向下方和一个水平面上的各个方位，在该水平面上，由八块毫米波雷达测距单元组成八边形，这八个天线由一个雷达主机控制，每一个毫米波雷达测距单元测量其前方45度范围内的障碍物距离信息，从而实现一个高度上360度的障碍物探测；第九个毫米波雷达测距单元正对着直升机下方，单独由一台雷达主机控制，实现下方障碍物探测(参见图3)。每两个单元之间通过铝板阻隔。

毫米波雷达测距设备20通过RS422/RS485总线和主控设备30连接(在实际应用中，毫米波雷达测距设备20可以作为一个整体通过RS422/RS485总线与主控设备30相连，而非图9中所示的各个毫米波雷达测距单元分别与主控设备30相连)，毫米波雷达测距设备20不主动向总线发送数据，主控设备30向总线广播请求指令，九路毫米波雷达测距单元通过解析请求指令中的地址编码并与自身地址对照，判断是否向主控设备30发出自身障碍物测量数据。

显示屏40通过VGA总线(Video Graphics Array，视频图形阵列)与主控设备30连接，以显示主控设备30传输的视频图像，提示给飞行员。

主控设备30包括：软件和硬件。其中，硬件包括：基于X86架构的加固工作站、外扩扩展坞(提供连接接口)、视频采集卡和数据通信卡。软件包括：红外传感器模块、毫米波雷达测距设备模块、后台用户及文件管理模块和实时数据处理模块。

具体的，主控设备30通过红外传感器模块实现与红外传感器10的视频和控制信息通信；通过毫米波雷达测距设备模块实现与九路毫米波雷达测距单元的数据通信，并基于ActiveX构建距离过近警告模型，在达到预设阈值时为飞行员提供报警信息，并控制红外传感器拍摄照片记录；通过后台用户及文件管理模块实现用户访问控制、照片及视频存储管理等功能；通过实时数据处理模块实现视频信息和照片信息的压缩、后台数据的通信、毫米波雷达测距设备20和红外传感器10的联动控制等。

红外传感器10与毫米波雷达测距设备20联动提供避障信息以及进行预警和记录的流程示意如图10所示，红外传感器10和毫米波雷达测距设备20的联动在主控设备30中实现。红外传感器10提供视频信息，主控设备30通过获取红外传感器10的方位角、俯仰角和横滚角信息(即控制信息)，向毫米波雷达测距设备20广播请求信息，判断出与红外传感器10当前角度对应的毫米波雷达测距单元，获取对应毫米波雷达测距单元的测距信息后，将视频信息与测距信息融合，向飞行员提供红外视频和毫米波雷达测距的联测信息。如果障碍物距离达到或接近报警阈值，则主控设备30向红外传感器10发送控制指令(即控制信息)，控制红外传感器10拍摄照片留证。

该系统预留了向直升机巡检人员提供线路逼近信息的接口，方便与选装的业务系统集成。

由此可见，本发明实施例的直升机避障系统的功能包括：障碍物信息探测、障碍物信息预警、障碍物信息记录和障碍物信息数据管理。

障碍物信息的探测是信息处理的源头，障碍物信息通过红外传感器10和毫米波雷达测距设备20的联动获取。具体联动步骤如下：

1、红外传感器10的初始状态一般是朝向机头正前方，通过视频总线把观测的视频信息传到主控设备30上。

2、当前状态下，主控设备30可以通过RS232总线反向获取红外传感器10的角度信息，通过角度信息转换成和毫米波雷达测距单元匹配的地址信息，并通过RS422/RS485总线广播以该地址信息为标记的请求指令，每一个毫米波雷达测距单元在接收到该请求指令时，将其中的地址信息和自身地址进行匹配，与该地址信息相匹配的毫米波雷达测距单元向主控设备30返回障碍物距离信息。

3、主控设备30通过视频采集卡接收红外传感器10的视频信息，并通过数据通信卡接收对应的毫米波雷达测距单元的障碍物距离信息，并利用视频采集卡的软件开发包(Software Development Kit，SDK)把障碍物距离信息写入到视频信息中，从而实现障碍物轮廓和障碍物距离信息的结合。

直升机避障系统分起降、巡航和作业三种状态为飞行员提供避障信息，之前已描述，此处不再赘述。

障碍物信息的预警包括：通过红外影像数据和雷达测距信息为飞行员提供直观的障碍物轮廓和距离信息显示，在显示屏40上显示出来；通过电气总线向直升机驾驶舱内的声光报警器提供声光报警。

主控设备30获取红外影像数据和雷达测距信息后，通过VGA总线向显示屏提供融合的障碍物轮廓和距离信息，当障碍物距离信息达到报警阈值时，通过RS232串口线向驾驶舱内的声光报警器提供报警信息。当飞行员接收到声光报警信息时，按下声光报警器的按钮，表示接受到预警，该开关信息通过RS232串口线把飞行员操作信息返回主控设备30进行记录。

障碍物信息的记录是通过红外传感器10拍照并以照片的形式存在。当障碍物距离达到报警阈值时，主控设备30通过与红外传感器10连接的串口线发送拍照指令，红外传感器10接收指令，拍照，并把照片信息通过视频总线传输到主控设备进行存储。

障碍物信息的数据管理包括：数据存储与检索。视频信息、障碍物照片信息以文件的方式存储，而毫米波雷达测距设备的距离信息可以存储在ACCESS数据库中，上述三个信息可以通过统一的文件检索信息结构实现检索。

综上所述，本发明实施例针对直升机电力巡检的业务需要和作业流程，集成红外传感器和毫米波雷达测距设备，不再受光学和天气影响，能够全天候全天时地工作，成本较低，且能够获取全面直观的避障信息，提醒飞行员。并且预留了和电力巡检设备连通的接口，提高了电力线巡检业务效率和自动化水平。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种直升机避障系统，其特征在于，包括：红外传感器、毫米波雷达测距设备、主控设备和显示屏；所述红外传感器设置在机载吊舱系统中，所述机载吊舱系统安装在直升机外的机头下方；所述毫米波雷达测距设备安装在直升机外的驾驶员座舱位置的正下方；所述主控设备和所述显示屏均设置在所述驾驶员座舱内；

所述红外传感器，与所述主控设备相连，用于实时采集所述直升机周围环境的视频信息，并将所述视频信息发送给所述主控设备；

所述毫米波雷达测距设备包含至少两个毫米波雷达测距单元，分别与所述主控设备相连，其中一个毫米波雷达测距单元用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的第一距离信息，其余毫米波雷达测距单元用于实时探测在预定高度的水平面上所述直升机周围的障碍物与所述直升机的第二距离信息，并将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息发送给所述主控设备；

所述主控设备，用于接收所述视频信息以及所述第一距离信息和/或所述第二距离信息，并将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息融合到所述视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息；

所述显示屏，与所述主控设备相连，用于显示所述包含障碍物距离信息的视频信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述毫米波雷达测距设备包括：五个毫米波雷达测距单元，其中，

一个毫米波雷达测距单元正对着所述直升机的下方，由第一雷达主机控制，用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的所述第一距离信息；

四个毫米波雷达测距单元在同一水平面上构成矩形，由第二雷达主机控制，每个毫米波雷达测距单元用于实时探测其前方的所述同一水平面上90度范围内的障碍物与所述直升机的所述第二距离信息；

相邻两个毫米波雷达测距单元之间通过金属阻隔。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述毫米波雷达测距设备包括：九个毫米波雷达测距单元，其中，

一个毫米波雷达测距单元正对着所述直升机的下方，由第三雷达主机控制，用于实时探测所述直升机下方的障碍物与所述直升机的所述第一距离信息；

八个毫米波雷达测距单元在同一水平面上构成八边形，由第四雷达主机控制，每个毫米波雷达测距单元用于实时探测其前方的所述同一水平面上45度范围内的障碍物与所述直升机的所述第二距离信息；

相邻两个毫米波雷达测距单元之间通过金属阻隔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述毫米波雷达测距单元包括：

接收模块，用于接收来自所述主控设备广播的请求指令，并从所述请求指令中获得目标地址；

比较模块，连接至所述接收模块，用于将所述目标地址与自身地址进行比较；

发送模块，连接至所述比较模块，用于在所述比较模块确定所述目标地址与自身地址一致的情况下，向所述主控设备发送实时探测的距离信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述红外传感器分别通过串行总线、视频总线与所述主控设备相连；所述红外传感器包括：第一收发模块、调整模块和拍照模块；

所述第一收发模块，用于通过所述串行总线向所述主控设备发送所述红外传感器的当前角度信息；通过所述视频总线向所述主控设备发送所述视频信息；通过所述串行总线接收来自所述主控设备的转动指令；以及通过所述串行总线接收来自所述主控设备的拍照指令，将照片返回给所述主控设备；其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角；

所述调整模块，连接至所述第一收发模块，用于根据所述转动指令调整所述红外传感器的角度；

所述拍照模块，连接至所述第一收发模块，用于根据所述拍照指令拍摄照片。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一收发模块，还用于通过所述串行总线接收来自所述主控设备的参数调整指令，以根据所述参数调整指令调整所述红外传感器的工作参数。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：报警器，设置在所述驾驶员座舱内，与所述主控设备相连，用于接收来自所述主控设备的报警信息，并根据所述报警信息进行报警；所述显示屏，还用于显示警告标志。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述报警器，还用于接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给所述主控设备，由所述主控设备对飞行员操作信息进行记录。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控设备包括：第二收发模块、处理模块和存储器，其中，

所述第二收发模块，用于接收来自所述红外传感器的当前角度信息、所述视频信息和照片；接收来自所述毫米波雷达测距设备的所述第一距离信息和/或所述第二距离信息；在根据所述包含障碍物距离信息的视频信息确定所述障碍物与所述直升机的距离达到预设阈值后，向所述红外传感器发送拍照指令以及向报警器发送报警信息；向所述红外传感器发送参数调整指令；以及根据所述直升机的当前工作状态及所述红外传感器的当前角度向所述红外传感器发送转动指令，以调整所述红外传感器的角度；其中，工作状态包括：起降状态、巡航状态和作业状态；

所述处理模块，连接至所述第二收发模块，用于将所述第一距离信息和/或所述第二距离信息融合到所述视频信息中；

所述存储器，连接至所述第二收发模块，用于存储所述照片。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：电力线巡检设备接口，用于与电力线巡检设备连接。

11.一种直升机避障方法，基于权利要求1至10中任一项所述的直升机避障系统，其特征在于，所述方法包括：

主控设备确定直升机的当前工作状态，并根据所述当前工作状态确定待探测区域；

所述主控设备根据所述待探测区域以及红外传感器的当前角度生成转动指令，并向所述红外传感器发送所述转动指令，以调整所述红外传感器的角度；

所述红外传感器实时采集所述直升机周围环境的视频信息，并将所述视频信息发送给所述主控设备；

毫米波雷达测距设备实时探测所述直升机周围的障碍物与所述直升机的距离信息，并将所述距离信息发送给所述主控设备；

所述主控设备接收所述视频信息和所述距离信息，将所述距离信息融合到所述视频信息中，得到包含障碍物距离信息的视频信息，并在显示屏上显示所述包含障碍物距离信息的视频信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，主控设备根据所述当前工作状态确定待探测区域包括：

如果所述直升机的当前工作状态为起降状态，所述主控设备确定所述直升机的周围环境为待探测区域；

如果所述直升机的当前工作状态为巡航状态，所述主控设备确定以所述直升机的飞行方向为主线的两边预定角度的区域为待探测区域；

如果所述直升机的当前工作状态为作业状态，所述主控设备判断所述直升机与所巡线路的相对位置关系，确定所述所巡线路对应的区域为待探测区域。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，毫米波雷达测距设备将所述距离信息发送给所述主控设备包括：

所述毫米波雷达测距设备中的每一个毫米波雷达测距单元均接收到所述主控设备广播的请求指令，解析所述请求指令获得目标地址；

所述毫米波雷达测距单元将所述目标地址与自身地址进行比较，并在所述目标地址与自身地址一致的情况下，向所述主控设备发送所述距离信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在每一个毫米波雷达测距单元均接收到所述主控设备广播的请求指令之前，所述方法还包括：

所述主控设备获取所述红外传感器的当前角度信息，将所述当前角度信息转换成目标地址，其中，角度包括：俯仰角、横滚角和方位角；

所述主控设备根据所述目标地址生成请求指令并广播所述请求指令。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果需要调整所述红外传感器的视频图像，所述主控设备向所述红外传感器发送参数调整指令；

所述红外传感器根据所述参数调整指令调整工作参数。

16.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，所述方法还包括：

所述主控设备根据所述包含障碍物距离信息的视频信息确定所述障碍物与所述直升机的距离达到预设阈值后，向所述红外传感器发送拍照指令以及向报警器发送报警信息；

所述红外传感器根据所述拍照指令进行拍照，并将照片返回给所述主控设备进行存储；

所述报警器接收所述报警信息后，根据所述报警信息进行报警；

所述显示屏显示警告标志。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述报警器进行报警之后，所述方法还包括：

所述报警器接收到飞行员输入的表示接收到报警的信号后，将该信号返回给所述主控设备，由所述主控设备对飞行员操作信息进行记录。

18.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述主控设备得到包含障碍物距离信息的视频信息之后，所述方法还包括：所述主控设备根据所述包含障碍物距离信息的视频信息提示巡检人员线路逼近。